CN109309023A - 一种通用的监测离子束流分布的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通用的监测离子束流分布的方法，这种方法通过一个二维法拉第阵列(1)接收离子束流，通道选择控制电路(3)控制通道选择电路(2)实现逐一对小法拉第杯(6)进行选通，I/V转换电路(4)将离子束流转换为电压信号供控制器(5)采集，控制器(5)通过信息整合，实现监测离子束流形状及分布的功能。本方法可以监测离子束流的分布及状态变化，提高束流检测的实时性及可观性；且实现一个束流采集电路对多个小法拉第杯(6)的束流采集，大大简化了采集转换电路。本发明涉及离子注入装置，隶属于半导体制造领域。

Description

一种通用的监测离子束流分布的方法
技术领域
本发明涉及一种半导体装备制造领域，特别涉及一种离子注入机监测离子束流分布的方法。
背景技术
随着半导体集成电路制造工艺的发展，对半导体制造设备的性能提出更高要求。离子束注入机是半导体器件制造中核心的搀杂设备，当晶圆片尺寸进入 300mm时代，器件制造工艺迈入特征尺寸22nm以下，为了保证整个晶圆片上器件性能的一致性，必须对离子注入搀杂工艺中的均匀性指标提出更高的要求。因此，实时并精确检测离子注入束流的形状和分布变得尤为重要。本发明基于上述需求，提出一种通用的监测离子束流分布的方法，实现了对离子束流形状及分布的监测。
发明内容
本发明是针对现有的离子注入机技术中，提出了一种新的离子束流分布监测方法，对离子束流分布的确定及状态诊断提供直接可观化的处理。
本发明通过以下方案实现：
1.一种通用的监测离子束流分布的方法。其特征在于：利用一个二维法拉第阵列(1)接收离子束流，通过通道选择控制电路(3)控制通道选择电路(2) 实现逐一对小法拉第杯(6)进行选通，I/V转换电路(4)将离子束流转换为电压信号供控制器(5)采集，控制器(5)通过信息整合，实现监测离子束流分布的功能。
2.一种通用的监测离子束流分布的方法。其特征在于：二维法拉第阵列(1) 由多个小矩形法拉第杯在X和Y方向进行等距规律的紧密排列构成。当离子束流投射到二维法拉第阵列时，能够实时的通过每一个小矩形法拉第杯(6)采集束流的局部信息。
3.一种通用的监测离子束流分布的方法。其特征在于：通道选择控制电路 (3)为通道选择电路(2)提供控制逻辑，保证二维法拉第阵列(1)上的小法拉第杯(6)按一定逻辑循环逐一开启束流选通通道。实现通过一个I/V转换电路(4)对多个小法拉第杯(6)的束流采集，大大简化了采集转换电路。
4.一种通用的监测离子束流分布的方法。其特征在于：I/V转换电路(4) 作用为将法拉第杯采集到的离子束电流值转化为相应的电压值，并传给控制器 (5)。对应不同范围的束流值，I/V转换电路(4)具有多个转换档位，用以保证精度要求。档位控制信号由控制器(5)提供。
5.一种通用的监测离子束流分布的方法。其特征在于：控制器(5)根据通道选择时序及由I/V转换电路(4)上传的由小法拉第杯(6)采集的束流局部信息，整合得到二维法拉第阵列(1)上束流的整体信息，进而得到束流在二维上的分布，并且结合不同小法拉第杯(6)采集束流大小，得到束流在二维上的密度分布。
本发明具有如下显著优点：
1)可以检测离子束的分布及状态变化，提高束流检测的实时性及可观性；
2)通过通道选择的逻辑控制，实现一条束流采集转换电路对多个小法拉第杯的采集，大大节约了I/V转换电路；
3)本发明可拓展性极强，通过调整二维法拉第阵列密度或尺寸，调整通道选择电路及其控制电路，可实现任意束流分布的监测；
4)通过调整二维法拉第阵列密度，可提高束流分布监测的分辨率，使束流监测更加真实准确。
附图说明
图1本发明所涉及到的方法示意图
图2二维法拉第阵列示意图
具体实施方式
下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍。
参见图1，二维法拉第阵列(1)实时接收离子束流，通过通道选择控制电路(3)控制通道选择电路(2)实现逐一对小法拉第杯(6)进行选通，通道选择控制电路(3)为通道选择电路(2)提供控制逻辑，保证二维法拉第阵列(1) 上的小法拉第杯(6)按一定逻辑循环逐一开启束流选通通道。实现一个I/V转换电路(4)对多个小法拉第杯(6)的束流采集。I/V转换电路(4)作用为将法拉第杯采集到的离子束电流值转化为相应的电压值，并传给控制器(5)。对应不同范围的束流值，I/V转换电路(4)具有多个转换档位，用以保证采集精度要求。精度档位控制信号由控制器(5)提供。控制器(5)根据通道选择时序及由I/V转换电路(4)上传的由小法拉第杯采集的束流局部信息，整合得到二维法拉第阵列(1)上束流的整体信息，进而得到束流在二维上的形状，并且结合不同小法拉第杯(6)采集束流大小，得到束流在二维上的密度分布。
参见图2，二维法拉第阵列(1)由多个小矩形法拉第杯(6)在X和Y方向进行等距规律的紧密排列构成，小法拉第杯(6)之间相互独立不干涉。当离子束流投射到二维法拉第阵列(1)时，能够实时的通过每一个小矩形法拉第杯 (6)采集离子束流的局部信息，此局部信息分为两部分，一是检测是否有束流信息，二是能够采集束流通过后续电路处理得到束流大小。为实现束流分布信息的采集提供硬件基础。
以上所述已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (5)

1.一种通用的监测离子束流分布的方法，其特征在于：利用一个二维法拉第阵列(1)接收离子束流，通过通道选择控制电路(3)控制通道选择电路(2)实现逐一对小法拉第杯(6)进行选通，I/V转换电路(4)将离子束流转换为电压信号供控制器(5)采集，控制器(5)通过信息整合，实现监测离子束流分布的功能。
2.一种通用的监测离子束流分布的方法，其特征在于：二维法拉第阵列(1)由多个小矩形法拉第杯在X和Y方向进行等距规律的紧密排列构成，当离子束流投射到二维法拉第阵列时，能够实时的通过每一个小矩形法拉第杯(6)采集束流的局部信息。
3.一种通用的监测离子束流分布的方法，其特征在于：通道选择控制电路(3)为通道选择电路(2)提供控制逻辑，保证二维法拉第阵列(1)上的小法拉第杯(6)按一定逻辑循环逐一开启束流选通通道。实现通过一个I/V转换电路(4)对多个小法拉第杯(6)的束流采集，大大简化了采集转换电路。
4.一种通用的监测离子束流分布的方法，其特征在于：I/V转换电路(4)作用为将法拉第杯采集到的离子束电流值转化为相应的电压值，并传给控制器(5)。对应不同范围的束流值，I/V转换电路(4)具有多个转换档位，用以保证精度要求。档位控制信号由控制器(5)提供。
5.一种通用的监测离子束流分布的方法，其特征在于：控制器(5)根据通道选择时序及由I/V转换电路(4)上传的由小法拉第杯(6)采集的束流局部信息，整合得到二维法拉第阵列(1)上束流的整体信息，进而得到束流在二维上的分布，并且结合不同小法拉第杯(6)采集束流大小，得到束流在二维上的密度分布。
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